材料力学性能课程实验教学大纲(课程实验类) - 东南大学分析测试中心

《材料力学性能》课程实验教学大纲课程名称：材料力学性能课程代码：05224090课稈总学时：48 实验学时：16 实验学分：0.5适用专业：材料成型与控制工程、金属材料工程一、实验教学的性质和任务材料力学性能实验是《材料力学性能》课程屮重要的教学环节。

通过实验教学，验证、和应用课堂屮讲授的理论知识，使学生掌握材料力学性能的测试原理和测试方法；了解测试设备及基木操作规范;培养学生对实验数据和实验结果进行正确分析判断的能力以及科学认真的态度和实事求是的工作作风。

为今示的课程设计、毕业设计及工稈实践工作打下坚实的基础。

为了培养学生的应用和动手能力除了安排8学时校内实验室验证试验外，还充分利用南山轻合金试验屮心的检测条件，聘请现场工稈技术人员作为我们的实验教师，开设了8学时现场应用实验。

二、实验教学的主要内容和基本要求1、实验教学的主要内容及知识、能力、素质的基木要求;校内验证实验（共四个）：实验一、金属室温拉伸力学性能的测定（1）测绘低碳钢和铸铁试件的载荷一变形曲线（F-A1曲线）。

⑵测定低碳钢的拉伸屈服点o s、抗拉强度。

b、伸长率甲、断面收缩率6和铸铁的抗拉强度。

b（3）观察低碳钢（槊•性材料）与铸铁（脆性材料）拉伸过程屮的各种现象、拉断麻的断口情况，分析两者的力学性能；（4）了解拉伸试验机测试原理及操作步骤。

实验二、金属材料硬度测定（1）了解不同种类硬度测定的基木原理及常用硬度实验法的应用范FBI;（2）学会使用布氏、洛氏硬度计并掌握相应硬度的测试方法。

实验三、金属室温缺口试样冲击韧性的测定（1）了解温度对材料冲击值的影响；（2）测定钢材和硬铝合金的冲击韧性，比较两种材料的抗冲击能力和破坏断口的形貌。

实验四、金属磨损试验（1）深入理解磨粒磨损的产生机理和影响因素，掌握金属材料改善耐磨粒磨损性能的方法；（2）了解磨料磨损试验机的工作原理、构造及使用;（3）掌握金属材料耐磨性能的检测方法。

现场应用实验（共四个）：实验一：铝合金板材粗糙度测量（1）掌握取样及测量T具的准备。

《材料力学性能》课程教学大纲课程名称：材料力学性能（Mechanical Properties of Materials）课程编号：012009总学时数：48学时（其中含实验 8 学时）学分：3学分课程类别：专业方向指定必修课先修课程：大学物理、工程化学、工程力学、材料科学基础教材：《工程材料力学性能》（机械工业出版社、束德林主编，2005年）参考书目：[1] 王从曾编著，《材料性能学》，北京工业大学出版社，2001年[2] Thomas H.Courtney（美）著，材料力学行为（英文版），机械工业出版社，2004年《课程内容简介》：本课程主要讲授材料的力学性能与测试方法，主要内容有金属在静载荷（单向拉伸、压缩、扭转、弯曲）和冲击载荷下的力学性能、金属的断裂韧度、金属的疲劳、金属的应力腐蚀和氢脆断裂、金属的磨损和接触疲劳、金属的高温力学性能。

一、课程性质、目的和要求本课程是材料成型及控制工程专业本科生金属材料工程方向指定必修课。

本课程的主要任务是讨论工程材料的静载力学性能、冲击韧性及低温脆性、断裂韧性、疲劳性能、磨损性能以及高温力学性能的基本理论与性能测试方法，使学生掌握材料力学性能的基本概念、基本原理和测试材料力学性能的基本方法，探讨改善材料力学性能的基本途径，提高分析材料力学性能的思维能力与测试材料力学性能的能力，为研究开发和应用工程材料打下基础。

二、教学内容、要点和课时安排《材料力学性能》授课课时分配表本课程的教学内容共分八章。

第一章：金属在单项静拉伸载荷下的力学性能 6学时主要内容：载荷—伸长曲线和应力—应变曲线；塑性变形及性能指标；断裂重点、难点：塑性变形机理，应变硬化机理，裂纹形核的位错模型，断裂强度的裂纹理论，断口形貌。

第二章：金属在其它静载荷下的力学性能 6学时主要内容是：缺口试样的静拉伸及静弯曲性能；材料缺口敏感度及其影响因素；扭转、弯曲与压缩的力学性能；硬度试验方法。

重点、难点：缺口处的应力分布特点及缺口效应第三章：金属在冲击载荷下的力学性能 4学时主要内容：冲击弯曲试验与冲击韧性；低温脆性；韧脆转化温度及其评价方法；影响材料低温脆性的因素。

材料力学性能试验教学工作大纲1、总体说明按照北京科技大学2010版教学计划，材料科学与工程专业第7学期专业必修课程《材料力学性能》中设置有8学时的实验课，试验内容包括低碳钢拉伸试验、系列冲击试验、断裂韧性试验3项试验内容。

根据课程教学工作的实践，特别是自2009年以来对于试验教学工作的改革与实践所积累的经验，对该课程的试验教学工作做出如下安排。

教学工作的目标中，不仅着眼于有关材料力学性能极其规律性是试验验证，同时花费相当大的精力来开展试验工作的全面训练，旨在提高学生独立开展试验工作的能力。

2、试验教学工作总体流程包含3项试验内容的试验教学工作流程如下表所给。

3、要点说明本课程试验教学工作的设计与安排中，有如下一些要点说明如下：第一，试验教学取消了试验讲义，代之以教师提供的3个试验的提纲以及相应的国家标准文件两项基本资料。

要求学生根据试验提纲的要求，依据相应的国家标准文件进行试验准备、完成试验测试，并且进行试验数据处理和分析。

第二，教师提供的试验提纲，包含着如下内容：试验名称，试验目的，试验材料，试验(及准备)内容及要求，试验数据处理要求，试验分析讨论要求。

第三，教师提供的其他相关资料包括实验室的测试设备、仪器、工具等基本情况。

以便学生了解试验条件、并对实验设备等的适用性进行评估。

第四，将学院实验中心开发的虚拟实验的教学资源列为重要参考资料之一，帮助学生做好试验预习工作，特别是直观了解试验设备及各试验的基本流程。

第五，强调学生比较全面了解试验准备阶段的各项工作。

首个试验中设置了学生查阅资料并编写预习报告的环节，教师评阅预习报告并要针对问题讲评、并对试验准备工作要点进行总结。

后面的两个试验，尽管省略了试验预习的书面报告，也仍然要求学生阅读国标文献来进行试验准备。

第六，本试验教学工作中，教师要对于学生的报告进行详细的评阅，以帮助学生发现问题。

同时，通过三次报告讲评与总结，帮助学生解决问题、找出问题的根源；同时将试验工作各阶段的要点进行归纳总结，提高学生对于试验工作的认识，帮助其学会对试验工作中的遇到的各种问题的正确处理方法，提高独立开展试验工作的能力。

材料力学性能Mechanical Properties of Materials课程编号： 07310150学分：2学时：30（其中：讲课学时： 26实验学时： 4上机学时：）先修课程：材料科学基础、工程力学、材料工艺学或组织控制等课程适用专业：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、光电、复合材料、材料成型与加工等各专业本科三年级学生教材：《工程材料力学性能》，束德林主编，机械工业出版社， 2008 年 6 月第 2 版开课学院：一、课程的性质与任务：《材料力学性能》是材料类专业的一门主要的技术基础课程。

《材料力学性能》的基本任务是通过课堂教学和实验教学，使学生掌握材料在不同条件下的力学行为及其变化规律，掌握表征材料力学性能的各项指标和测定方法，以及影响材料性能的内外因素，进一步明确材料的组成―工艺―结构―性能的关系，提高学生正确选择和合理使用材料、改进材料性能方面的能力。

二、课程的基本内容及要求：一、绪论1、教学内容（1）本课程的目的、性质和主要内容；（2）本课程与其它课程的关系、课程学习方法。

2、基本要求（1）理解本课程的目的、性质和主要内容；（2）了解本课程与其它课程的关系、课程学习方法。

二、材料在单向静拉伸载荷下力学性能1、教学内容（1）拉伸曲线和应力应变曲线；（2）弹性变形：弹性变形及其本质、弹性模量、比例极限与弹性极限、弹性比功；（3）弹性不完整性：包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性；（4）塑性变形：塑性变形方式与特点、屈服现象与屈服强度、影响屈服强度的因素、应变硬化、颈缩现象、抗拉强度、塑性；（5）材料的断裂：断裂类型和断裂过程、断裂机理和微观断口特征、断裂强度、断裂理论的应用、韧性与韧度。

2、基本要求（1）掌握韧性材料、脆性材料的拉伸曲线和应力应变曲线；（2）掌握弹性模量的物理概念和工程意义，了解其它弹变阶段的指标的概念，并了解弹性不完整现象；（3）掌握金属塑性变形的特点和应变硬化的概念，重点掌握屈服强度、抗拉强度、塑性指标；（4）掌握断裂的阶段、类型，了解断裂机理和断裂强度理论，掌握断口特征。